- 电场强度的叠加
- 共358题
真空中两个静止的点电荷+4q和-q,分别固定在x坐标轴的x=0和x=l的位置上,关于x轴上的电场情况,下列正确的是( )
正确答案
解析
解:设电场强度为零的位置距离原点为x,则有:
k=k
,
解得:x=2l.
因此当x>2l时,场强方向沿x轴正方向,当<2l,可知该点的场强方向沿x轴负方向;故ABD错误,C正确;
故选:C.
(2016春•枣庄校级月考)如图所示在一条直线上两个相距0.4m的点电荷A、B,电量分别为+Q和-9Q,如果引入第三个带电小球C,正好使三个小球都处于静止状态,问C带什么电?应放在何处?( )
正确答案
解析
解:A、B、C三个电荷要平衡,必须三个电荷的一条直线,外侧二个电荷相互排斥,中间电荷吸引外侧两个电荷,所以外侧两个电荷距离大,要平衡中间电荷的拉力,必须外侧电荷电量大,中间电荷电量小,所以C必须为负电,在A的左侧.
设C所在位置与A的距离为r,则C所在位置与B的距离为L+r,要能处于平衡状态,所以A对C的电场力大小等于B对C的电场力大小,设C的电量为q.则有:=
解得:r=0.2m,故C正确,ABD错误.
故选:C.
如图所示,A、B两点放等量异种点电荷+Q和-Q,MN为AB连线的垂直平分线,AB连线上有一点a,MN上有一点b.
(1)请在图中画出过b点的电场线并标出放在b点检验电荷-q所受电场力的方向;
(2)比较a、b两点的场强大小有Ea______Eb.
正确答案
解:(1)根据电场线由正电荷出发终止于负电荷,某点的切线方向,即为电场强度的方向,负电荷的电场力方向与电场强度方向相反;
(2)根据点电荷电场强度公式E=,结合矢量的叠加原则,则有a、b两点的场强大小有Ea>Eb.
故答案为:(1)如上图所示;(2)>.
解析
解:(1)根据电场线由正电荷出发终止于负电荷,某点的切线方向,即为电场强度的方向,负电荷的电场力方向与电场强度方向相反;
(2)根据点电荷电场强度公式E=,结合矢量的叠加原则,则有a、b两点的场强大小有Ea>Eb.
故答案为:(1)如上图所示;(2)>.
(2015秋•孝感月考)测量平面内某点P的电场强度大小随时间的变化,得到如图所示的图线,图线AB段与BC段关于直线t=t0对称.电场是由该平面内两个相同的点电荷产生的,其中一个点电荷固定不动且到P点的距离为d,另一个点电荷以恒定的速度在该平面内做匀速直线运动,静电力常量为k,不考虑磁场因素,则( )
正确答案
解析
解:AB、根据图象可知,当时间趋向于无穷大的时候,说明运动的电荷离的很远,此时产生电场的电荷只有固定的电荷,由图可知,此时p点的场强为E0,设电荷的电荷量为Q,根据点电荷的场强公式可得,E0=k,解得,Q=
,所以A正确,B错误;
C、根据图象可知,p点的场强最小值为0,说明此时两个电荷在p点产生的场强大小相等方向相反,即运动的电荷离p点的距离也是d,所以运动电荷到P点的最小距离为d,所以C正确;
D、运动电荷和固定电荷在同一个平面内,根据上面的分析可知,它们之间的关系如图,
设t0时刻,运动点电荷与p点之间的夹角为α,距离为r,
此时运动电荷产生的场强E=…①,
固定电荷产生的场强为E0=k…②,
以p点为坐标原点,建立直角坐标系如图,
把运动电荷产生的场强E分解,得出p点的合场强为 …③,
其中sinα=…④,
cosα=…⑤,
由①②③④⑤解得:r=2d,
所以在时间为运动电荷经过的距离为=
,
所以运动电荷的速度大小为,所以D正确;
故选:ACD.
在图中,长为L的导体棒原来不带电,现将一带电为+q的点电荷置于木棒左侧,并在棒的轴线上,q距棒左端为R,C为棒的中点,在棒达到静电平衡时,导体棒上感应电荷在C点产生的场强大小为______,场强的方向为______.
正确答案
沿cq连线且指向+q.
解析
解:水平导体棒当达到静电平衡后,棒上感应电荷中点C处产生的场强大小与点电荷+q在该处产生的电场强度大小相等,方向相反.
则棒上感应电荷在棒内中点产生的场强大小为:E=,
由于P处的合场强为零,所以感应电荷产生的场强方向与点电荷+q在该处产生的电场强度的方向相反,即沿pq连线且指向+q.
故答案为:,沿cq连线且指向+q.
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